金屬繩輪的加工方法
2023-11-10 12:55:42 2
專利名稱：金屬繩輪的加工方法
技術領域：
本發明涉及冷擠壓加工機械產品的方法，特別是採用冷擠壓加工金屬繩輪的 方法。
技術背景繩輪是吊裝設備中普遍使用的部件，金屬繩輪是電梯行業中重要的牽引部 件，金屬繩輪普遍採用鑄鐵澆鑄，澆鑄品質地疏鬆，抗拉強度、屈服應力性差， 再是鑄造品需經車床切削，工序多、成本高，此外鑄造工序還存在能耗高、二次 環境汙染等問題。CN1853853A公開一種用鋼板製造繩輪的工藝方法，它雖然革 除鑄鐵模鑄的方法，但卻採用火焰槍向圓鋼板邊緣加熱，加熱溫度在1000 1100 °C，將擠壓成機的切刀對準圓鋼板緩慢進刀形成切槽，再用成型刀成型。其缺陷 在於需將圓鋼板加熱至1000 1100'C時用切刀切槽，用成型刀成型，它除了能 耗仍然高之外，其困難之處還在於如何檢測和控制1000 110(TC的溫度，在這 種溫度下工作的刀具是如何選擇以及如何保證圓鋼板和刀具在高溫度內不變形， 從而確保加工產品的精度和性能指標。這種熱擠壓成型工藝存在技術難題，必須 解決否則難以實施應用。 發明內容本發明針對上述熱擠壓製造金屬繩輪所存在的技術問題，提供一種冷擠壓制 造金屬繩輪的方法，達到製造簡便、成本低，節約能源，革除二次環境汙染目的。 本發明採用以下方法步驟實現上述目標。 金屬繩輪的加工方法，其特徵在於包括以下步驟a、 將鋼板按設計尺寸剪裁衝壓成輪板，同時同軸衝壓中心軸承孔並拉伸至 輪板的一面形成軸承套的一邊；b、 在上述已衝壓拉伸輪板軸承孔的另一面焊接軸承套的另一邊，形成同軸 心的軸承套；C、對經過拉伸和焊好軸承套的輪板外圓面和軸承套內孔表面車削至設計尺 寸，且平整光潔；d、將已經過車削平整的輪板置於夾緊轉動盤內，在可編程控制器控制下用開槽刀在外圓周面中心線上開圓周槽；e、 在可編程控制器控制下，將已開過圓周槽的圓周面上用擠壓成型刀擠壓 圓周槽成35至90度張角；f、 裝配軸承並將軸承套固緊。上述6個步驟基本上製成符合要求的鐵或鋼繩輪，根據需要在裝配軸承前可 對輪板作表面電鍍、噴塑等防鏽、防腐處理。採用上述冷擠壓工藝方法加工的金屬繩輪，首先是革除加熱至1000 1100 'C這個既耗能又難以操作的工序，既節省能源，又能保持鐵板或鋼原有的抗拉強 度和屈服應力，以及良好硬度和韌性，同時還提高了刀具的使用壽命，不僅在常 溫下進行開槽和擠壓擴槽，還可用冷卻液冷卻工件，使被加工圓板和切刀形狀保 持穩定，產品加工尺寸精度也穩定，在提高金屬繩輪質量同時，降低省耗，提高 生產率，無二次環境汙染。
圖l一a為金屬繩輪主視圖，圖l一b為圖1—a的縱剖面圖。 圖2—a為衝壓拉伸軸承孔一邊示意圖，圖2—b為圖2—a的縱剖面圖。 圖3為焊接軸承孔另一邊示意圖。 圖4為車削軸承內孔表面示意圖。 圖5為輪板外圓周面開槽過程示意圖。 圖6為輪板外圓周面繩槽定型示意圖。
具體實施方式
繩輪按使用要求，其外徑一般為50 250mm，輪板厚度為3 6mm鋼板， 輪槽的張角度一般按鋼絲繩的配合要求一般為35 卯度。現以鋼板厚度為3mm，外徑為ct)90mm的鋼板繩輪為例說明加工過程1、 將3mm厚的鋼板用剪板機剪裁成寬度為100mm的條料，用63 110噸 衝床和模具將條料衝壓成直徑》91. 5mm的輪板，伺時同軸衝壓中心軸承孔並拉 伸至輪板的一面形成軸承套的一邊，如圖2所示。2、 在上述已衝壓拉伸輪板的軸承孔的另一面焊接軸承套的另一邊，形成同 軸心軸承套，如圖3所示。3、 對經過拉伸和焊接好軸承套的輪板車削外圓直徑至4)90. 3mm和車削軸 承套內孔至4)30mm，且表面平整光潔。4、 將己經車削平整的輪板置於由電動機帶動的主動夾緊轉動盤8之上，啟動機器，在可編程控制器21控制下，從動夾緊轉動盤9下降壓緊輪板，夾緊壓 力在6MPa 12MPa，冷卻液噴淋，主動夾緊轉動盤8開始旋轉，轉速在200 400轉/分，開槽切刀10自動進刀在輪板1的直徑處徑向切入開槽，開槽刀徑向 進刀擠壓力在6MPa 10MPa。5、 在可編程控制器21控制下，開槽深度達到要求時開槽刀10自動退回原 位，成型刀ll自動深入已開的圓環槽4內，成型刀被動旋轉邊進刀擠壓邊伸入 槽底，將槽的兩面擠壓至上下夾緊轉動盤的斜面形成的張角時，槽定型完成，成 型刀11自動退回原位，主動夾緊轉動盤停止旋轉，冷卻液停止噴淋，從動夾緊 轉動盤上升，取下繩輪，成型刀的徑向進刀擠壓力在6MPa 10MPa。6、 表面處理按設計或用戶要求對金屬繩輪表面進行電鍍、噴塑等防鏽、防 腐處理。7、 把軸承裝入輪板的軸承孔內，並將軸承與軸承套衝鉚固緊。 採用冷擠壓工藝對輪板外圓周面開圓周槽，是本發明的基本特徵，輪板外圓周面的繩槽是在有模具造型的夾緊盤旋轉狀態下，先用開槽刀徑向冷擠壓切入輪 緣開槽，然後用成型刀徑向冷擠壓擴張定型。在特定壓緊模具和特定旋轉速度狀 態下，開槽刀具以一定的擠壓力徑向擠壓切入開槽，然後徑向擠壓成型刀具擴張 定型。開槽刀具為圓盤刀，圓盤開槽刀刃兩面間的夾角為15 45度。成型刀具 也為圓盤刀，圓盤成型刀兩面間的夾角為35 90度，開槽刀和成型刀選用 Crl2MoV和Crl2工具鋼，熱處理硬度HRC56 60度。在冷擠壓開槽和擴張過程 中噴淋的冷卻液為普通皂化液衝稀2 3倍水溶液。在可編程控制器21的控制下，主動夾緊轉動盤8既是自動轉動盤，也是作 為冷擠壓的下模或凸模，在下模的中心凸模15與軸承套2內孔相互套合，軸承 套2的拉伸邊5與主動夾緊轉動盤8上的圓環槽16相互套合。主動夾緊轉動盤 8依次由中心凸圓柱15、圓環槽16、圓環凸起14和外圓周面向下的斜面17組 成。從動夾緊轉動盤9為冷擠壓上模或凹模，依次由中間的內凹圓20、圓環凸 起19和外圓周面向上的斜面18組成。從動夾緊轉動盤9中間的內凹圓孔20與 軸承套2的另一焊接邊7相對應，從動夾緊轉動盤9與主動夾緊轉動盤8合緊時， 主動夾緊轉動盤9的凸柱15與從動夾緊轉動盤9中間的內凹圓孔20相互套合併 將輪板的軸套孔套合壓緊，主動夾緊轉動盤的圓環凸起14與從動夾緊轉動盤的 圓環凸起19相對應將輪板1壓緊，主動夾緊轉動盤8的外圓周向下的斜面17也 與從動夾緊轉動盤9外圓周向上的斜面18相對應，形成擴張角模型以確保被擠壓的繩輪圓周面上的張角大小均勻準確。其他外徑不同的金屬繩輪加工方法與上述基本相同，所不同的是需要重新設 計不同尺寸的開槽刀、成型刀，以及不同尺寸規格的主動夾緊轉動盤和從動夾緊 轉動盤，對於可編程控制器的控制程序和控制參數也應作相應調整，以適應加工 不同規格繩輪的需要。
權利要求
1、金屬繩輪的加工方法，其特徵在於包括以下步驟a、將鋼板按設計尺寸剪裁衝壓成輪板，同時同軸衝壓中心軸承孔並拉伸至輪板的一面形成軸承套的一邊；b、在上述已衝壓拉伸輪板軸承孔的另一面焊接軸承套的另一邊，形成同軸心的軸承套；c、對經過拉伸和焊好軸承套的輪板外圓面和軸承套內孔表面車削至設計尺寸，且平整光潔；d、將已經過車削平整的輪板置於夾緊轉動盤內，在可編程控制器控制下用開槽刀在外圓周面中心線上開圓周槽；e、在可編程控制器控制下，將已開過圓周槽的圓周面上用擠壓成型刀擠壓圓周槽成35至90度張角；f、裝配軸承並將軸承套固緊。
2、 根據權利要求1所述的金屬繩輪的加工方法，其特徵是輪板的外圓周槽 是在造型模具夾緊轉動盤旋轉狀態下，先用開槽刀徑向冷擠壓切入輪緣開槽，然 後用成型刀徑向冷擠壓擴張定型。
3、 金屬繩輪的加工方法的冷擠壓模具，其特徵是夾緊轉動盤包括作冷擠壓 下模的主動夾緊轉動盤(8)和作冷擠壓上模的從動夾緊轉動盤(9)。
4、 根據權利要求3所述的金屬繩輪的加工方法的冷擠壓模具，其特徵是主 動夾緊盤(8)為冷擠壓下模，依次由中心凸圓柱(15)、圓環凹槽(16)、圓環 凸起(14)和外圓周面向下的斜面(17)組成。
5、 根據權利要求3所述的金屬繩輪的加工方法的冷擠壓模具，其特徵是從 動夾緊轉動盤(9)為冷擠壓上模，依次由中間的內凹圓(20)、圓環凸起(19) 和外圓周面向下的斜面(18)組成。
6、 根據權利要求1所述的金屬繩輪的加工方法，其特徵是所述開槽刀為圓 盤刀，圓盤刀刃兩面間的夾角為15 45度。
7、 根據權利要求1所述的金屬繩輪的加工方法，其特徵是所述成型刀為圓 盤刀，圓盤成型刀刃兩面間的夾角為35 90度。
8、 根據權利要求1所述的金屬繩輪的加工方法，其特徵是所述夾緊轉動盤 轉速在200 400轉/分。
全文摘要
一種金屬繩輪的加工方法，將鋼板剪裁衝壓成輪板同軸衝壓中心軸承孔並拉伸至輪板的一面形成軸承套的一邊；在已衝壓拉伸輪板軸承孔的另一面焊接軸承套的另一邊，形成同軸心的軸承套；在輪板外圓面和軸承套內孔表面車削至設計尺寸；將車削平整的輪板置於夾緊轉動盤內，用開槽刀在外圓周面中心線上開圓周槽；將已開過圓周槽的圓周面上用擠壓成型刀擠壓圓周槽成35至90度張角；裝配軸承並將軸承套固緊。採用冷擠壓加工的金屬繩輪，既節省能源，又能保持鐵板或鋼原有的抗拉強度和屈服應力，以及良好硬度和韌性，還提高了刀具的使用壽命，產品加工尺寸精度也穩定，提高金屬繩輪質量同時，降低省耗，提高生產率，無二次環境汙染。
文檔編號B21D17/04GK101327562SQ20081012013
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月23日 優先權日2008年7月23日
發明者史維國, 潘倫康 申請人:寧波市鄞州歐菱電梯配件有限公司